우주론의 황금기

 

암흑 에너지 아인슈타인의 중력 이론에 대한 도전

1998년에 발견된 우주의 가속 팽창 현상은 이 우주가 일반적으로 알려진 표준 입자와 아인슈타인의 중력 이론으로만 이해될 수 없다는 것을 보여주었다. 지난 15년 동안, 우주학자들은 두 가지 다른 가능성을 제시했습니다. 첫 번째는 표준 입자 모델에서 발견되지 않는 새로운 암흑 에너지가 있다는 이론이다. 이 암흑에너지는 초가을에 발달하지 않고 늦게 성장해 우주공간에서 반중력 현상을 일으키는 팽창하는 우주에 긴장과 같은 효과를 주며 팽창을 가속시킨다. 두 번째 이론은 아인슈타인의 중력이 암흑 에너지와 같이 설명하기 어려운 입자보다는 우주에서 변형된다는 것이다. 이 이론은 아인슈타인의 태양계처럼 작은 규모의 중력 이론이지만, 중력은 우주와 같이 큰 규모로 약화될 수 있다. 우주의 가속 팽창이 새로운 물질의 존재에 의해 발생하는지 아니면 중력 보정 때문에 발생하는지 알아낼 수 있는 유일한 방법은 다음과 같다. 스펙트럼과 측광학적 시야 관찰은 동시에 수행되며 결과는 교차된다. 천문학과 우주학 그룹은 동시에 세계에서 가장 큰 분광학 및 광도학 관측에 참여하며, 이러한 연구가 수행될 수 있는 연구 환경을 보장한다. 이러한 장점들을 이용하여, 우리는 암흑 에너지나 수정된 중력을 검증할 수 있는 연구를 수행할 계획입니다./p>

우주 조건 표준 입자 표준 모델에 기초한 초기 모델 도전

가장 일반적인 초기 우주 거대 모델에서 추론된 초기 우주 거대 구조의 스펙트럼은 상대적으로 단순한 선형 함수로 표현될 수 있지만, 500개 이상의 실제의 급속 팽창 이론 중 일부는 설명하기 어려울 수 있다. 초기 우주 스펙트럼 연구는 초기 우주 스펙트럼이 배경 방사선 등방성 스펙트럼에서 스펙트럼 분석 관측에서 얻은 물질 스펙트럼에 이르기까지, 약한 중력 스펙트럼 및 라이만 알파 스펙트럼에 대해 알려지지 않는 한 더 일반적인 형태의 추가 연구가 불가능하다. 물론 현대 우주론에서 우주의 진화 과정을 연구하기 위해서는 초기 스펙트럼 연구가 정확하게 수행되어야 한다. 천문학 및 우주학 그룹은 이러한 일반적인 형태의 초기 우주 거대 구조 연구를 전문으로 했다. 게다가, 초기 양자 진동은 약한 비대칭 확률 분포(비가우스성)를 생성했고, 이것은 빠른 팽창 이론에 따라 다른 모양을 가질 것으로 예측된다. 따라서 이 비대칭 확률 분포는 우주의 초기 이론을 검증하기 위해 측정될 수 있다.

암흑 물질 - 보이지 않는 물질에 대한 도전

1930년에 Zwicky는 처음으로 혼수 성단 연구에서 알려지지 않은 물질의 존재를 발견했다. 이 보고서는 입자 물리학과 천문학 사이의 가장 신비한 연구 주제로 떠오를 것이다. 천문학이나 우주론에서 이 암흑물질 없이는 설명할 수 없는 다양한 현상들이 있다. 아주 작은 규모에서 아주 큰 규모로. 한 세기 동안의 연구 끝에, 이 암흑 물질은 감지할 수 없을 정도로 "보이지 않는" 것이 아니라는 것이 알려지게 되었다. 또한 우주 배경 방사선 비등방성 스펙트럼의 음향 형태학에서 시작하여 Bullet 성단에 대한 정성적 연구와 같은 천문학적 검출 방법이 가능한 것으로 알려져 있으며, 입자 기반 암흑물질 검출 방법이 많이 제안되고 있다. 두 가지 다른 접근 방식을 동시에 사용함으로써 암흑 물질의 "보이지 않는" 것을 극복할 수 있습니다. 이 과제에서, 우리는 이러한 교차 연구를 통해 암흑물질의 본질을 알아내려고 노력할 것입니다.

 

 

우주학 그룹은 세계에서 가장 큰 분광형 시야 관측 프로젝트인 DESI에 참여할 것이다. DESI는 지구에서 100억 광년 떨어진 우주 공간에서 거대한 은하 분포를 관찰하기 위해 2018년부터 수천만 개의 은하를 분광할 계획이다. 이렇게 해서 얻은 은하의 분포는 우주의 3차원 지도로 변환될 수 있으며, 암흑 에너지를 식별하고 수정된 중력의 존재를 확인하는데 바론 음향 작동(BAO)과 적색 편이 우주 왜곡(RSD)과 같은 방법을 사용할 수 있다. DESI 프로젝트는 키트피크 국립 천문대의 4m Mayal 망원경에서 수행될 것이다. 이것은 2006년 다크 에너지 컨퍼런스(DETF)에서 정의된 최종 관측 단계인 IV 등급 관측의 첫 번째 실현이며, DESI를 지원하는 DoE(Department of Energy Conference)가 2015년 CD2를 승인했다. 천문학 우주 과학 그룹에서, 손용선 박사는 천문 기구의 이사이고, 아르만 샤피엘루 박사는 은하 구조 과학 그룹과 시간 스트리밍 과학 그룹의 추가 참가자이다. 천문학 및 우주학 그룹은 또한 2015년 또는 2016년에 세계 최대 광도계 광역 관측 프로젝트인 LST와 MOU에 참여할 계획이다. LSST는 며칠 안에 지상에서 관측할 수 있는 모든 하늘에 대한 전면적인 측광학적 조사를 끝낼 수 있는 망원경이다. 현재 LSST는 설계를 완료하고 미러를 제작하고 있습니다. "우리는 2014년에 칠레의 한 유적지를 건설하기 시작했고, 2019년에는 "첫 빛"을 관측하는 것을 목표로 하고 있으며, 2021년부터는 과학적 분석이 가능하다." "우주학 그룹은 다크 에너지 과학 그룹에 합류할 것이다. DESI는 지상에서 가장 큰 분광학적 현장 관측이며, LSST는 지상에서 가장 큰 측광학적 현장 관측이다. 우주론 그룹의 이점을 이용하여, 두 관측치는 교차 관측되고, 각 관측치와 혼합된 노이즈가 효과적으로 제거되며, 두 관측치의 특성이 결합되어 우주 공간에서 아인슈타인의 중력 이론을 검증할 것이다. 게다가, 이 두 가지 관찰은 또한 미래에 GMT의 더 효율적인 사용을 위한 축제의 발견이 될 것이다.